L`Universo - Scuola media Nino Martoglio di Belpasso

Universo
Nel corso della storia diversi filosofi si sono
posti il problema dell'origine e dell'evoluzione
dell'universo, fornendo quasi sempre come
soluzione, quella dell'esistenza di una entità
infinita ed incommensurabile, spesso
identificata con la nostra stessa galassia.
L'ipotesi di una pluralità di universi-isola, fù
invece postulata per la prima volta nel 18°
secolo da E. Kant, secondo il quale il sistema
solare era contenuto in un immenso
contenitore di stelle (la Via Lattea), che insieme
ad altre analoghe strutture popolavano l'intero
cosmo.
Ambedue le ipotesi furono ampiamente discusse
dagli studiosi fino ai primi 20 anni del secolo
scorso, finchè non arrivò la scoperta dello spazio
extragalattico, ad opera di E. Hubble nel 1924,
che dettando la parola fine sulla questione,
disegnava l'immagine completamente nuova di
uno spazio immenso e sconfinato suddiviso a sua
volta in diversi "universi-isola", le galassie,
ognuna delle quali composta da centinaia di
miliardi di stelle ed altri oggetti celesti.
Nasceva così la moderna cosmologia, una scienza
dedita allo studio delle origini e dell'evoluzione
dell'universo, la quale ci fornisce tuttora, la
configurazione di un gigantesco sistema
strutturato in livelli gerarchici. Partendo infatti
dalla Terra, che non è un punto privilegiato, ma
solo il nostro posto d'osservazione, arriviamo al
Sole, e quindi al sistema solare, giungendo poi,
attraverso la nostra galassia, agli ammassi di
galassie ed ai superammassi, sino ad arrivare
concettualmente ai "confini dell'universo", da dove
questo appare uguale in ogni direzione ed in ogni
luogo (principio cosmologico).
Ipotesi sull'espansione dell'universo
Hubble nel 1929 pubblicò la legge che porta il suo nome
(Legge di Hubble) secondo la quale:
“ tutte le galassie si allontanano fra loro con una velocità
che è direttamente proporzionale alla loro distanza”
Dunque un'universo in espansione che va sempre più
mutando le proprie proprietà fisiche, divenendo meno
denso e più freddo, anche se c'è da considerare ora la
densità media della materia, che essendo maggiore,
minore od uguale ad un valore cosiddetto critico,
determinerebbe rispettivamente tre possibili
configurazioni
• UNIVERSO CHIUSO :
la quantità di materia rallenta e blocca la crescita
dell'universo, facendolo richiudere poi su se stesso in un
grande crollo, il Big Crunch;
• UNIVERSO APERTO :
la materia non riesce a frenare la spinta primordiale,
causando quindi una espansione all'infinito;
•UNIVERSO PIATTO :
con un valore esattamente uguale l'espansione sarebbe
ancora infinita, ma in continuo rallentamento
Galassie
Le galassie sono degli enormi contenitori di stelle, il cui
diametro può essere di centinaia di migliaia di anni luce,
che come delle vere e proprie isole nell'universo si trovano
situate nello spazio a distanze enormi (miliardi di a.l.) le une
dalle altre. A separarle solo immense quantità di pulviscolo
intergalattico e materiale interstellare estremamente
rarefatto.
Data la grandissima distanza che ci separa dalle
più vicine, esse sono state scoperte solo negli
ultimi tre secoli, anche se la certezza della loro
esistenza la si è avuta solo nel 1924, grazie ad
E. Hubble.
Prima di allora, infatti, quelle poche galassie
che erano state scoperte venivano scambiate
per stelle o nebulose, vista la mancanza di
strumenti adeguati all'osservazione di oggetti
così lontani.
Protogalassie
La nascita delle galassie è ancora avvolta nel mistero, ma
sembra che esse traggano la loro origine per
l'aggregazione della materia primordiale che, centinaia di
milioni di anni dopo il Big-Bang, iniziò ad addensarsi in
grandi nubi, le quali, a causa delle immense forze
gravitazionali risultanti, cominciarono a contrarsi ed a
ruotare attorno a se stesse dando vita alle "protogalassie".
E' sicuramente in questo frangente, che le diverse velocità
di rotazione condizionarono quelle che poi sarebbero
risultate le forme finali di ciascuna delle galassie attuali.
Classificazione delle Galassie
•Ellittiche
Hanno una forma ellissoidale con un nucleo molto
intenso che si disperde verso l'esterno. Per la maggior
parte sono composte da stelle di vecchia formazione
•Spirali
Dello stesso tipo della nostra galassia, si caratterizzano
per il nucleo centrale, di forma quasi sferica, che si
trova circondato da un alone da cui si dipartono i bracci
a forma di spirale. In questo tipo di galassia coesistono
stelle di tutte le età, anche se quelle più giovani
sembrano trovarsi nel disco
•Barrate
Pressocchè uguali alle precedenti, differiscono solo per i
bracci, che invece di essere a forma di spirale, sono
collegati agli estremi di una barra centrale.
Altri gruppi minori sono le galassie irregolari, dalle forme
prive di simmetria, e le lenticolari, una via di mezzo fra
quelle ellittiche e quelle a spirali, che probabilmente hanno
perso la forma originaria per l'interazione gravitazionale con
altri corpi galattici vicini.
GALASSIE CON LE ANTENNE
•Radiogalassie
Emettono radiazioni sotto forma di onde radio ed hanno una
forma ellittica ed un nucleo formato da due lobi
contrapposti;
•Quasars
Particolari tipi di radiogalassie scoperte negli anni '60 e
situate a distanze enormi, che emettono una quantità di
energia centinaia di volte maggiore quella di una galassia
normale;
•Galassie di Markarian
La loro caratteristica è la grande emissione di radiazione
ultravioletta ed è probabile che siano fra le più giovani di
tutto l'universo;
•Galassie di Seyfert
Scoperte dall'astronomo di cui portano il nome, sono
caratterizzate da emissioni di raggi gamma, da una forma a
spirale e da un nucleo molto luminoso.
Via Lattea
La nostra galassia è stata denominata dagli antichi Via
Lattea, a causa di quella striscia lattiginosa che taglia il
cielo, fa parte del Gruppo Locale insieme ad altre
componenti fra le quali le galassie di Andromeda, del
Triangolo e le Nubi di Magellano.
Struttura della galassia
Essa appartiene al gruppo delle galassie a spirali ed è
composta da centinaia di miliardi di stelle, polveri e gas
interstellari. Ha la forma di un disco appiattito, con un
diametro di 100 mila anni luce, al cui centro si trova il
nucleo circondato da filamenti che prendono il nome di
bracci di spirale. Orizzontalmente lungo il piano
equatoriale stanno delle nubi oscure che apparentemente
la dividono in due emisferi.
Il nucleo è composto da stelle ed ammassi stellari la cui
nascita sembra risalire al periodo di formazione della
stessa galassia.
Il disco è invece formato in larga parte da nubi di
polvere, gas interstellari e giovani e luminose stelle
azzurre che spiraleggiando si dipartono dal nucleo. Tutto
attorno un alone composto da materia a bassissima
densità, quasi a rasentare il vuoto assoluto, ed ammassi
globulari.
Rotazione della galassia
Anche la nostra galassia ruota.
I bracci di spirale infatti, orbitano attorno al nucleo con
velocità differenti l'uno dall'altro, più velocemente quelli
interni e più lentamente quelli situati verso l'esterno. Tutte
le stelle vengono trascinate da questo movimento, così
come il Sole e tutto il sistema solare, che seguono
praticamente una traiettoria
Ellittica attorno al centro
galattico con un periodo che
viene stimato in 250 milioni
di anni e con una velocità di
circa 250 km/sec.